reportO12
.docЛабораторная работа О–12 Градуирование шкалы сахариметра и определение концентрации раствора сахара
Отчёт о работе
|
Работу выполнил: |
|
|
фамилия |
|
|
имя |
|
|
отчество |
|
|
группа |
|
Краткое теоретическое содержание работы
|
Естественным светом называется ... |
|
свет с быстро и беспорядочно изменяющимся направлением вектора напряженности электрического поля, причем все направления колебаний, будучи перпендикулярными световому лучу, равновероятны |
|
Поляризованным светом называется ... |
|
световые волны, электромагнитные колебания которых распространяются только в одном направлении. |
|
Плоскостью поляризатора называется ... |
|
Это плоскость параллельная поляризаторам свободно пропускающим колебания и задерживающая колебания, перпендикулярно этой плоскости |
|
На рис. 1 представлена векторная диаграмма, поясняющая прохождение света через поляризатор П к анализатору А. |
|
|
|
Рис. 1 |
Расчетные формулы
|
1. Закон Малюса имеет вид: J = J0 cos2 φ, где |
|
|
φ — |
Угол между плоскостью колебаний падающего света и плоскостью поляризатора |
|
J — |
Интенсивность прошедшего света |
|
J0 — |
Интенсивность плоско поляризованного света |
|
2. Вещества, называемые оптически активными, обладают свойством ... |
|
|
Поворачивать плоскость поляризации проходящего через них плоскополяризованного света |
|
|
3. φ = α l C, где |
|
|
φ — |
Удельным вращением |
|
C — |
Концентрация активного вещества раствора |
|
l — |
Толщина, проходимого светом слоя оптически активного вещества |
Краткое описание методики измерения
|
Если между двумя скрещёнными поляризаторами поместить оптически активное вещество, то поле зрение просветляется. Чтобы снова получить темноту, надо повернуть один из поляризаторов на угол φ. Зная удельное вращение данного вещества и толщину слоя, можно, измерив угол поворота φ, определить концентрацию раствора. Анализатор устанавливают на равное затемнение половин поля зрение сначала без оптически активного вещества, затем с исследуемым оптически активным веществом. Угол поворота анализатора при этом равен углу, на который оптически активное вещество поворачивает плоскость поляризации обеих половин светового потока. |
Оптическая схема сахариметра
|
|
|
|
Обозначения: |
|
|
S — |
Источник света |
|
П — |
Поляризатор |
|
А — |
анализатор |
|
Т — |
Камера для сахариметрических трубок |
|
Пк — |
Кварцевая пластинка, закрывающая половину поля зрения |
|
L — |
Плоскопараллельная пластинка кварцевого компенсатора левовращающего кварца |
|
К1 и К2 — |
Клинья кварцевого компенсатора, вырезанных из правовращающего кварца |
|
О1 и О2 — |
окуляры |
Результаты измерений
|
Длина кюветной трубки l = |
2дм |
|
Удельное вращение сахара α = |
0.71 град/% дм |
|
Концентрация C |
Номер измерения |
Отсчеты по шкале с нониусом (деления) |
Среднее значение отсчета N |
Угол поворота плоскости поляризации (градусы) |
|
C1 = 4% |
1 |
16 |
16 |
5,68 |
|
2 |
15 |
|
|
|
|
3 |
16 |
|
|
|
|
4 |
17 |
|
|
|
|
5 |
16 |
|
|
|
|
C2 = 8% |
1 |
29 |
25 |
11.36 |
|
2 |
23 |
|
|
|
|
3 |
29 |
|
|
|
|
4 |
23 |
|
|
|
|
5 |
22 |
|
|
|
|
C3 = 12% |
1 |
53 |
50 |
17.04 |
|
2 |
50 |
|
|
|
|
3 |
49 |
|
|
|
|
4 |
48 |
|
|
|
|
5 |
50 |
|
|
|
|
C4 = x% |
1 |
44 |
|
15.62 |
|
2 |
44 |
|
|
|
|
3 |
45 |
44 |
|
|
|
4 |
45 |
|
|
|
|
5 |
44 |
|
|
Обработка результатов измерений
|
Градуировочный график N = f(C) |
|
|
|
Неизвестная концентрация Cx = |
|
|
|
|
|
По графику находим угол поворота плоскости поляризации раствором с искомой концентрацией |
|
|
φx = |
15.62 |
|
Сравним его с углом φx, занесённым в таблицу: |
|
|
15.62=15.80 |
|
Вывод
|
Проделав работу, мы определили неизвестную концентрацию сахарного раствора. Чем больше деление шкалы , тем больше угол поворота плоскости поляризации. Чем больше концентрация раствора сахара, тем больше деление шкалы. |